下刚果盆地古近系Madingo组含磷泥岩元素地球化学特征及成因

摘要

下刚果盆地古近系Madingo组发育一套富有机质含磷泥岩,其上覆地层为Paloukou组粉砂质泥岩,下伏地层为Madingo组普通泥岩.应用薄片鉴定、扫描电镜、能谱分析及面扫描等室内技术手段,对含磷泥岩、普通泥岩及粉砂质泥岩样品进行了岩石学特征研究;在样品主量、微量及稀土元素测试的基础上,分析含磷泥岩、普通泥岩及粉砂质泥岩沉积时期古海洋水体的氧化还原条件;通过相关性分析、聚类分析等数理统计的方法,探讨研究区含磷泥岩沉积时期磷质来源及磷元素富集机制.研究结果表明:①含磷泥岩中微体古生物发育,以有孔虫为主,磷酸盐颗粒主要以胶状集合体形式存在;②含磷泥岩沉积时期为分层氧化海洋环境,含磷泥岩Ce负异常特征主要与磷酸盐矿物有关,携带Ce负异常特征的磷酸盐矿物形成于表层氧化水体并在底层水中沉淀,而底层水为贫氧-缺氧环境,U和V等氧化还原敏感元素富集;③海相沉积岩中磷质来源包括陆源、热液来源、生物来源、空源和宇宙源等几种类型,分析认为生物来源是研究区含磷泥岩中磷质的主要来源;④生物在含磷泥岩磷元素富集过程中起到间接作用,主要受生物量和氧化还原条件的影响.生物既是磷质来源,又改变介质的氧化还原条件,使磷元素从含磷有机化合物中释放出来并沉淀富集.